 |
Раздел 3. Расчет энергозатрат водителей при работе на маршрутах различной сложности и установление рационального режима труда и отдыха.
|
|
|
|
Цель раздела:
Осуществление расчета энергозатрат водителей на маршруте различной категории сложности, который позволит установить рациональный режим труда и отдыха.
В процессе трудовой деятельности водителя, при взаимодействии его с компонентами среды, связанными с трудовым процессом, расходуется его нервная и мышечная энергия, что определяет тяжесть труда и оказывает влияние на производительность труда, здоровье человека.
Расход энергии водителей при управлении автобусами зависит от многих факторов, в том числе от типа подвижного состава и вида маршрута.
Поэтому в данном разделе были произведены следующие расчеты:
Ø величина физической работы водителя при выполнении элементарных действий;
Ø величина физической работы на выполнение различных операций;
Ø величина физической работы при выполнении различных транспортных ситуаций;
Ø величина суммарной физической работы и установить расход энергии (ккал/мин) водителей;
Ø составление режимов труда и отдыха водителей.
Расчет величины физической работы водителя при выполнении элементарных действий
Физическая работа, выполняемая водителем при управлении автобусом, складывается из динамической и статистической работы, динамическая зависит от величины усилий, прикладываемых водителем к органам управления автобусом (педали сцепления, тормоза, газа) и расстояние их перемещения. Статистическая работа связана с удержанием пультов управления автобусом в неподвижном состоянии (руля, педали тормоза, газа), кроме того определения усилия водитель затрачивает на повороты головы, туловища, на перенос рук и ног на элементы управления, выполнение операций по продаже проездных билетов и т.д.
|
|
|
Суммарная величина физической работы, выполняемой водителем, может быть определена по формуле:
Афиз=Ад*К,
где: Ад – величина динамической работы;
К – коэффициент, учитывающий статистическую работу по удержанию элементов управления автобусом, перенос рук, ног, головы и т.д. (К=5-7); Ад=qi*li,
где: qi - усилие, а li – расстояние перемещения.
При расчёте величины физической работы на перемещение различных органов управления указанная выше формула будет иметь вид:
| Органы управления автомобиля | Расчёт физической работы |
| Г+,Т+,С+,М+,М-,Тод,Тзд | Аф=q*l*k |
| Г-, Т-, С- | Аф=q*0,8*l*k |
| Рп,Рл | Аф=qa*πd*k, где а: - угол поворота руля; d – диаметр рулевого колеса; π=3,14 |
Рассчитаем величины физической работы водителя при выполнении элементарных действий для Икаруса:
| Элементарные действия по по управлению автобусом | Условные обозначения | Усилие qi | Расстояние перемещения, м li | Динамич. Работа qi* li | Физич. Работа k=5 qi* li*к* |
| Педаль подачи топлива | Г+ | 0,15 | 1,65 | 8,25 | |
| Г- | 0,15 | 1,32 | 6,6 | ||
| Педаль тормоза при V=60 км/час | Т+ | 6,7 | 0,1 | 0,67 | 3,35 |
| Т- | 6,7 | 0,1 | 0,54 | 2,68 | |
| Педаль сцепления | С+ | 16,2 | 0,15 | 2,43 | 12,15 |
| С- | 16,2 | 0,15 | ,94 | 9,72 | |
| Рулевое колесо в движении | |||||
| Поворот направо | Рп Рл | 8,9 | 1,5*πd=2,355 | 20,96 | 104,8 |
| Поворот налево | Рп Рл | 8,9 | 1*πd=1,57 | 13,97 | 69,87 |
| Перестроение | Рп Рл | 8,9 | 0,5*πd=0,785 | 6,99 | 34,93 |
| Плавный поворот направо | Рп Рл | 8,9 | 0,7*πd=1,099 | 9,78 | 48,91 |
| Плавный поворот налево | Рп Рл | 8,9 | 0,6*πd=0,942 | 8,38 | 41,92 |
| Прямолинейное движение | Рп Рл | 8,9 | 0,2*πd=0,314 | 2,79 | 13,97 |
| Маневр у остановочного пункта без "кармана" | Рп Рл | 8,9 | 0,2*πd=0,314 | 2,79 | 13,97 |
| Маневр у остановочного пункта с "карманом" | Рп Рл | 8,9 | 0,3*πd=0,471 | 4,19 | 20,96 |
| Тумблер открывания (закрывания) дверей | Тод Тзд | 0,5 | 0,05 | 0,025 | 0,13 |
| Тумблер включения (выключения) сигнала поворота | М+ М- | 0,5 | 0,07 | 0,04 | 0,2 |
| Коробка передач | |||||
| Продольное перемещение | Пр | 0,25 | 1,5 | 7,5 | |
| Поперечное перемещение | Поп | 0,1 | 0,4 |
|
|
|
Затем рассчитаем величины физической работы водителя при выполнении элементарных действий коробки переключения передач:
| Вариант переключения коробки передач | Схема переключения | Кол-во переключений | Аф | Аф Общ. | ||
| Продольные Ппр | Поперечные Ппо | Ппр | Ппо | |||
| I-III | ||||||
| I-IV | ||||||
| II-III | ||||||
| IV-I | ||||||
| IV-II | ||||||
| III-I |
Расчет физической работы водителя при выполнении различных операций по управлению автобусом
На основе вычисленной физической работы элементарных действий, мы вычисляем физическую работу каждой транспортной ситуации. Для этого мы складываем полученные значения физической работы типичных действий для каждой ситуации.
Например, алгоритм «Движение с постоянной скоростью» имеет типичное действие: Г+. Из таблицы выше мы знаем, что его физическая работа соответственно равна 8,25. Это и есть величина физической работы для данной транспортной ситуации.
Аналогично рассчитаем физическую работу выполнения каждой операции:
| № операции | Название операции по управлению автобусом | Элементарные действия | Усл. обозначение | Повторяемость в операции | Физ. работа на выполнение i-го элемен-тарного действия, кг*м | Суммарная физ. работа, кг*м |
| Прямолинейное движение | Поворот рулевого колеса | Рп Рл | 13,97 | 13,97 | ||
| Движение с постоянной скоростью | Педаль подачи топлива | Г+ | 8,25 | 8,25 | ||
| Маневр заезда в «карман» | 1. Тумблер включения (выключения) сигнала поворота 2. Поворот направо | М+(-) Рп Рл | 0,2 20,96 | 0,4 41,92 | ||
| Итого | 21,16 | 42,32 | ||||
| Маневр выезда из «кармана» на остановочном пункте | 1. Тумблер включения (выключения) сигнала поворота 2. Поворот рулевого колеса | М+(-) Рп Рл | 0,21 20,96 | 0,42 41,92 | ||
| Итого | 21,16 | 42,32 | ||||
| Маневр у остановочного пункта без «кармана» | 1.тумблер включения (выключения) сигнала поворота | М+(-) | 0,2 | 0,4 | ||
| Итого | 0,2 | 0,4 | ||||
| Поворот направо | 1. Тумблер включения (выключения) сигнала поворота 2. Поворот рулевого колеса | М+(-) Рп Рл | 0,2 104,8 | 0,4 209,6 | ||
| Итого | ||||||
| Поворот налево | 1. Тумблер включения (выключения) сигнала поворота 2. Поворот рулевого колеса | М+(-) Рп Рл | 0,2 69,87 | 0,4 139,73 | ||
| Итого | 70,07 | 140,13 | ||||
| Трогание с места | 1. Педаль подачи топлива 2. Педаль сцепления 3. Переключение передач | Г+ С+ С- S1 | 8,25 12,15 9,72 9,5 | 8,25 12,15 9,72 9,5 | ||
| Итого | 39,62 | 39,62 | ||||
| Трогание с остановочного пункта при наличии «кармана» | 1. Педаль подачи топлива 2. Педаль сцепления 3. Переключение передач | Г+ С+ С- S1 | 8,25 12,15 9,72 9,5 | 8,25 12,15 9,72 9,5 | ||
| Итого | 39,62 | 39,62 | ||||
| Торможение до остановки | 1. Педаль подачи топлива 2. Педаль тормоза при V=60км/час 3. Педаль сцепления 4. Переключение передач | Г- Т+ Т- С+ С- S1 | 6,6 3,35 2,68 12,15 9,72 9,5 | 6,6 3,35 2,68 12,15 9,72 9,5 | ||
| Итого | ||||||
| Повышение скорости I-III | 1. Педаль подачи топлива 2. Педаль сцепления 3. Переключение передач | Г+ Г- С+ С- S2 S3 | 8,25 6,6 12,15 9,72 | 16,5 13,2 24,3 19,44 | ||
| Итого | 68,72 | 113,69 | ||||
| Повышение скорости I-IV | 1. Педаль подачи топлива 2. Педаль сцепления 3. Переключение передач | Г+ Г- С+ С- S2 S3 S4 | 8,25 6,6 12,15 9,72 | 19,8 36,45 29,16 | ||
| Итого | 83,72 | 165,41 | ||||
| Повышение скорости II-III | 1. Педаль подачи топлива 2. Педаль сцепления 3. Переключение передач | Г+ Г- С+ С- S3 | 8,25 6,6 12,15 9,72 | 16,5 6,6 12,15 9,72 | ||
| Итого | 53,72 | 61,97 | ||||
| Понижение скорости III-I | 1. Педаль подачи топлива 2. Педаль сцепления 3. Переключение передач | Г+ Г- С+ С- S2 S1 | 8,25 6,6 12,15 9,72 | 16,5 19,8 24,3 19,44 | ||
| Итого | 68,72 | 112,04 | ||||
| Понижение скорости IV-II | 1. Педаль подачи топлива 2. Педаль сцепления 3. Переключение передач | Г+ Г- С+ С- S3 S2 | 8,25 6,6 12,15 9,72 | 16,5 19,8 24,3 19,44 | ||
| Итого | 68,72 | 112,04 | ||||
| Понижение скорости IV-I | 1. Педаль подачи топлива 2. Педаль сцепления 3. Переключение передач | Г+ Г- С+ С- S3 S2 S1 | 8,25 6,6 12,15 9,72 | 24,75 26,4 24,3 48,6 | ||
| Итого | 83,72 | 166,19 | ||||
| Перестроение | 1.Тумблер включения (выключения) сигнала поворота 2. Поворот рулевого колеса | М+(-) Рп(л) | 0,2 34,93 | 0,4 69,87 | ||
| Итого | 35,13 | 85,27 | ||||
| Плавный поворот направо | 1. Поворот рулевого колеса | Рп(л) | 48,91 | 97,81 | ||
| Итого | 48,91 | 97,81 | ||||
| Плавный поворот налево | 1. Поворот рулевого колеса | Рп(л) | 41,92 | 83,84 | ||
| Итого | 41,92 | 83,84 | ||||
| Деятельность водителя на остановке | тумблер открывания (закрывания) дверей | Тод(зд) | 0,13 | 0,25 | ||
| Итого | 0,13 | 0,25 |
Расчет физической работы водителя при выполнении различных транспортных ситуаций на автобусах
|
|
|
|
|
|
|
|
|
